三元共聚酰亚胺的研制

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聚酰亚胺(PI)是一类分子主链上含有酰亚胺环的高分子材料,具有卓越的机械、介电、绝缘、耐辐射、耐腐蚀、耐高低温等性能,是有机高分子材料中性能最好的材料之一。目前已在薄膜、粘合剂、涂料、层压复合材料和模塑料等各领域得到了广泛的应用。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经被人们所认识。但其也存在一些缺点,如熔点太高,不溶于大多数有机溶剂,加工困难,粘结性能差,易水解,吸水性较高,热膨胀系数较大,成本高等。另外,聚酰亚胺的数量、品种虽然很多,但目前尚缺少综合性能优异的聚酰亚胺材料。因此,对PI的合成及改性一直是人们研究的热点。 本文用均苯四甲酸二酐(PMDA)、4,4'-二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和4,4-二氨基二苯醚(ODA)作为单体,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂通过低温共缩聚合成了三元共聚型聚酰亚胺;或者用单体3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)、4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(PPDA)在同样的条件下合成了三元共聚型聚酰亚胺。研究了不同单体的配比、反应温度与反应时间对共缩聚反应的影响,确定了共缩聚反应的工艺条件。同时,利用各种分析仪器,对所合成的试样进行分析,确定其耐热性能指标,粘结性能、材料的柔韧性等.分别与相应的两种二元聚合物进行比较,观察共聚物的性能。在本研究中,引入第三种单体的目的在于破坏了分子链的规整性和对称性,使其结晶倾向减小,分子链的柔顺性增加,提高聚酰亚胺的柔韧性和粘结性能,改善聚酰亚胺的加工性能,扩大聚酰亚胺的应用范围。 研究结果结果表明,第三单体的引入确实使所合成的三元共聚物的性能得到了改善。与二元聚酰亚胺相比较,此三元共聚型聚酰亚胺的柔韧性、粘结性等性能都有所提高。这也是本论文的创新之处。
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